合成氨系統中蒸發冷技術的應用范文

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《氮肥技術雜志》2016年第4期

摘要：

針對合成氨生產過程中消耗水量大，冷卻水排污量大，能耗高的生產現狀，在改造過程采用了蒸發冷技術，取得了較好的效果。

關鍵詞：

蒸發冷改造節約運行

1概況

我公司前身為1976年建成的年生產3000t的小合成氨廠，經過幾十年的發展，現已發展成為綜合性的民營化工企業，集團公司這些年對合成氨裝置的技改投入相對較少，特別是氨合成系統，還是采用冷排外冷卻方式，每二、三天就需要人員進行清洗，人員工作量大，能耗高，且冷卻水排污量大，已嚴重不適應當前的環保形勢，集團公司決定對現有合成氨生產裝置進行升級改造，項目組人員經過去兄弟單位學習及結合企業實際情況，決定對合成氨部分冷卻系統采用蒸發冷技術。蒸發冷技術作為一項新的冷卻技術，具有占地面積小，使用效率高、安全、環保無污水排放等特點。

2改造實施情況

在2014年進行年產10萬t氨醇聯產改造時，高壓等壓醇烷化氨合成系統冷卻設備采用了蒸發冷冷卻技術，2014年10月投入運行至今，收到了非常滿意的效果，大大降低了該系統工藝冷卻水排污量。我公司年產10萬噸氨提升改造項目，2013年開始設計招標，工藝設計由南京國昌公司提供工藝包。根據工藝包提供的數據，金沂蒙生態肥業有限公司醇烷化氨合成工序，需要設置高壓醇化水冷卻器、高壓烷化水冷卻器、氨合成水冷卻器，循環水消耗量為高壓醇化系統600m3/h，高壓烷化系統350m3/h，氨合成系統1950m3/h，合計循環水消耗量為2900m3/h。循環水裝置效率按85%計算，循環水裝置的能力應為3412m3/h。需要建設涼水能力3412m3/h的涼水塔一座，經投資核算，涼水塔土建費用60萬元，配套玻璃鋼涼水塔，投資約93萬元，配套300m3熱水收集池一座，投資約30萬元。配套泵閥及供排水管道約30萬元，變配電設施約20萬元，安裝施工費約30萬元。占地面積涼水塔及水池泵區40m×30m=1200m2。總投資約263萬元（不包含土地使用費），裝機容量為350kW。根據工藝包水冷器工藝數據，通過比較我們采用了蒸發冷冷卻技術進行冷卻工藝氣體，循環冷卻水采用經過簡單處理的軟化水，經過計算參數見表1。經過開車運行驗證，我公司合成氨裝置自2014年10月裝置投入運行以來，運行平穩可靠，表5是采集2016年7月1日零點至8月3日24點連續73個小時的運行記錄。從記錄表中數據可以看出，蒸發冷技術應用于高壓醇烷化氨合成系統，完全符合工藝設計要求指標，運行至今冷卻效果始終穩定。三套蒸發冷凝器占地面積8m×10m×3=240m2，共計投資約在110萬元，整個裝機功率（含水泵、冷卻風機）在200kW，經過實際監測，排污量比過去減少約三分之一，運行費用比傳統冷卻方式節省約三分之一，每年節省費用在50萬元左右。

3結論

蒸發冷技術作為一項新的冷卻技術，應用于醇烷化氨合成系統，取代傳統的淋灑式水冷器是完全可行的。具有節約循環水系統建設投資，減少工程建設占地面積，安全環保無污水排放，運行穩定可靠等優點，具有一定的推廣應用價值。

作者:王學波 倪學功 單位:山東金沂蒙生態肥業有限公司